一种轴类件深型腔喷墨系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种轴类件深型腔喷墨系统，包括相互垂直设置的X轴运动机构和Z轴运动机构，以及设于Z轴运动机构上的冷却及润滑机构；所述X轴运动机构包括X轴传动单元，该X轴传动单元包括X轴伺服电机(1)和X轴滚珠丝杠(3)，所述X轴滚珠丝杠(3)上套设有X轴运动滑块(5)；Z轴运动机构包括Z轴伺服电机(2)和Z轴滚珠丝杠(4)，Z轴滚珠丝杠(4)上设有Z轴运动滑块(6)，所述冷却及润滑机构包括喷头固定杆(11)及设于该喷头固定杆(11)其中一端部的喷头(12)。本发明专利技术还公开对应的喷墨方法。本发明专利技术的喷墨系统，有效代替人工进行高强度重复的机械喷涂动作，同时，可灵活调节每个轴的动作距离，适用不同工件的模具喷涂。

A deep cavity inkjet system and method for shaft parts

The invention discloses a deep cavity ink-jet system of axial parts, which comprises an X-axis moving mechanism and a Z-axis moving mechanism arranged vertically with each other, and a cooling and lubricating mechanism arranged on the z-axis moving mechanism; the x-axis moving mechanism comprises an X-axis driving unit, which comprises an X-axis servo motor (1) and an X-axis ball screw (3), and the x-axis ball screw (3) is sleeved with an X-axis moving slider (5) the z-axis motion mechanism includes a Z-axis servo motor (2) and a Z-axis ball screw (4). The z-axis ball screw (4) is provided with a Z-axis motion slider (6). The cooling and lubricating mechanism includes a nozzle fixing rod (11) and a nozzle (12) arranged at one end of the nozzle fixing rod (11). The invention also discloses a corresponding ink-jet method. The ink-jet system of the invention can effectively replace the manual high-strength repeated mechanical spraying action, at the same time, can flexibly adjust the action distance of each axis, and is suitable for the mold spraying of different workpieces.

【技术实现步骤摘要】
一种轴类件深型腔喷墨系统及方法
本专利技术属于润滑和冷却设备领域，更具体地，涉及一种轴类件深型腔喷墨系统及方法。
技术介绍
轴类件深型腔喷墨系统属于润滑和冷却领域，应用于热模锻轴类件模具上，喷涂质量关乎模具的使用寿命。此喷墨系统可有效代替人工进行高强度重复的机械喷涂动作，作为自动化生产线的一个辅助单元。轴类件模具型腔比较深，一般的喷涂系统的喷头无法有效到达型腔深处。深型腔模具喷涂需要使喷头有效的进入模具型腔内部进行喷涂，才能保证模具表面润滑和冷却效果。目前，热模锻轴类件锻造生产中喷墨都是采用人工喷涂的方法，而在锻造过程中，模具锻压的均为烧红的金属料节，所以多模具的快速均匀冷却也尤为重要；因此需要多名工人配合，然而通过多名工人配合喷涂存在以下弊端：(1)因工人长时间工作易出现疲劳导致喷涂不够全面，无法估计到金属料节的各个地方，导致热模锻轴类件模具喷涂质量不满足要求，产品质量较差；(2)浪费人力，又增加生产成本，生产效率低下，不适用于工业化生产需求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种轴类件深型腔喷墨系统及方法，通过Z轴运动机构、X轴运动机构的协同运动将冷却及润滑机构送至深型腔模具的模具口部位置，冷却及润滑机构同时开始进行冷却润滑作业，有效代替人工进行高强度重复的机械喷涂动作，同时，可灵活调节每个轴的动作距离，适用不同工件的模具喷涂。为了实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供一种轴类件深型腔喷墨系统，包括相互垂直设置的X轴运动机构和Z轴运动机构，以及设于所述Z轴运动机构上的冷却及润滑机构；其中，所述X轴运动机构包括X轴传动单元，该X轴传动单元包括X轴伺服电机和X轴滚珠丝杠，所述X轴伺服电机的输出轴与X轴滚珠丝杠连接，所述X轴滚珠丝杠上套设有X轴运动滑块；所述Z轴运动机构包括Z轴伺服电机和Z轴滚珠丝杠，该Z轴滚珠丝杠一端与所述Z轴伺服电机的输出轴连接，另一端与所述X轴运动滑块连接，所述Z轴运动机构在X轴伺服电机的驱动作用下，通过所述X轴运动滑块沿所述X轴滚珠丝杠运动；所述冷却及润滑机构包括喷头固定杆及设于该喷头固定杆其中一端的喷头，所述Z轴滚珠丝杠上设有Z轴运动滑块，所述喷头固定杆的另一端通过所述Z轴运动滑块与所述Z轴滚珠丝杠连接，且可以带动所述喷头沿所述Z轴滚珠丝杠运动，实现对轴类件的喷涂作业。进一步地，所述X轴运动机构包括X轴传感单元，该X轴传感单元包括X轴原位传感器，其设于所述X轴运动滑块一侧，且可随所述X轴运动滑块一起沿所述X轴滚珠丝杠运动。进一步地，所述X轴原位传感器中间设有带通孔的矩形薄板，该矩形薄板通过焊接的方式与所述X轴滚珠丝杠右端面固定连接。进一步地，所述X轴传感单元包括X轴末位传感器，其设于所述X轴滚珠丝杠末端的侧面上。进一步地，所述X轴末位传感器上部为槽状结构，该槽状结构的两槽壁为矩形结构，两槽壁底端面设有螺栓孔；所述X轴末位传感器下部为中间开有通孔的矩形薄板。进一步地，其特征在于，所述Z轴运动机构包括Z轴传感单元，该Z轴传感单元包括Z轴原位传感器，所述Z轴原位传感器设于所述固定杆与所述Z轴滚珠丝杠的连接处，且可随所述固定杆一起沿所述Z轴滚珠丝杠运动。进一步地，所述Z轴传感单元包括Z轴末端传感器，其Z轴末端传感器设于所述Z轴滚珠丝杠底部。进一步地，所述X轴原位传感器、X轴末位传感器、Z轴原位传感器及Z轴末端传感器为光电传感器。进一步地，其特征在于，所述X轴滚珠丝杠与所述X轴伺服电机对接一端开设有通孔，该通孔内设有轴承和联轴器，所述X轴伺服电机通过轴承和联轴器与所述X轴滚珠丝杠连接。按照本专利技术的另一个方面，提供一种轴类件深型腔喷墨方法，应用所述的轴类件深型腔喷墨系统实现，具体包括如下步骤：S1：X轴伺服电机带动X轴滚珠丝杠同步运动，通过X轴运动滑块带动Z轴运动机构和冷却及润滑机构延X轴运动，直至喷头到轴类件从深型腔模具口位置；S2：喷头开始进行喷气、喷墨，同时，Z轴伺服电机带动Z轴滚珠丝杠同步运动，通过Z轴运动滑块带动喷头固定杆、喷头向轴类件从深型腔模具内部运动，对轴类件从深型腔模具进行全面冷却及润滑；S3：喷头沿Z方向运动到指定高度后，通过Z轴运动机构驱动Z轴运动滑块运动到Z轴原位传感器，喷头停止喷气、喷墨。S4：通过Z轴运动机构驱动Z轴运动滑块运动到Z轴原位传感器后，通过X轴运动机构驱动X轴运动滑块运动到X轴原位传感器，完成热模锻轴类件的喷墨工作。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1.本专利技术的喷墨系统，通过Z轴运动机构、X轴运动机构的协同运动将冷却及润滑机构送至深型腔模具的模具口部位置，冷却及润滑机构同时开始进行冷却润滑作业，有效代替人工进行高强度重复的机械喷涂动作，同时，可灵活调节每个轴的动作距离，适用不同工件的模具喷涂。2.本专利技术的喷墨系统，将伺服电机的驱动力传递给X轴滚珠丝杠，保证控制系统能够延X轴方向稳定移动，并通过控制系统能够精确控制电机的运转，提高该轴类件深型腔喷墨系统的精确性和可靠性。3.本专利技术的喷墨系统，X轴运动滑块一方面为上部的Z轴运动机构和冷却及润滑机构挺高支撑，另一方面，能够将X轴伺服电机产生的旋转驱动有效的转换为直线驱动，带动Z轴运动机构和冷却及润滑机构延X轴方向运动。4.本专利技术的喷墨系统，X轴原位传感器和X轴末位传感器相配合，在X轴运动滑块上的L型薄板经过X轴原位传感器向控制系统传递原点信号，之后通过记录其运动时间进行X轴方位的控制，在运行到X轴末位传感器时，控制系统到末位位置，防止X轴运动滑块与X轴滚珠丝杠发生碰撞，提高该轴类件深型腔喷墨系统的安全性和可靠性。5.本专利技术的喷墨系统，在Z轴运动滑块上的L型薄板经过Z轴原位传感器时，向控制系统发出Z轴原位信号。在经过Z轴末位传感器时，向控制系统发出Z轴末位信号，从而达到精确控制的效果，提高该轴类件深型腔喷墨系统的精确性和可靠性。6.本专利技术的喷墨系统，喷头整体结构为螺栓型结构，通过焊接的方式设置在喷头固定杆的最左端，能够实现上下同时喷涂，提高工作效率，保证该轴类件深型腔喷墨系统的可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例一种轴类件深型腔喷墨系统的正视图；图2为本专利技术实施例一种轴类件深型腔喷墨系统的左视图；图3为本专利技术实施例一种轴类件深型腔喷墨系统的俯视图；图4为本专利技术实施例一种轴类件深型腔喷墨系统俯视图X轴原位传感器7局部放大图；图5为本专利技术实施例一种轴类件深型腔喷墨系统正视图Z轴原位传感器9局部放大图；图6为本专利技术实施例一种轴类件深型腔喷墨系统左视图Z轴原位传感器9局部放大图。在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-X轴伺服电机、2-Z轴伺服电机、3-X轴滚珠丝杠、4-Z轴滚珠丝杠、5-X轴运动滑块、6-Z轴运动滑块、7-X轴原位传感器、8-X轴末位传感器、9-Z轴原位传感器、10-Z轴末位传感器、11-喷头固定杆、12-喷头。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1、图2和图3所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴类件深型腔喷墨系统，其特征在于，包括相互垂直设置的X轴运动机构和Z轴运动机构，以及设于所述Z轴运动机构上的冷却及润滑机构；其中，所述X轴运动机构包括X轴传动单元，该X轴传动单元包括X轴伺服电机(1)和X轴滚珠丝杠(3)，所述X轴伺服电机(1)的输出轴与X轴滚珠丝杠(3)连接，所述X轴滚珠丝杠(3)上套设有X轴运动滑块(5)；所述Z轴运动机构包括Z轴伺服电机(2)和Z轴滚珠丝杠(4)，该Z轴滚珠丝杠(4)一端与所述Z轴伺服电机(2)的输出轴连接，另一端与所述X轴运动滑块(5)连接，所述Z轴运动机构在X轴伺服电机(1)的驱动作用下，通过所述X轴运动滑块(5)沿所述X轴滚珠丝杠(3)运动；所述冷却及润滑机构包括喷头固定杆(11)及设于该喷头固定杆(11)其中一端部的喷头(12)，所述Z轴滚珠丝杠(4)上设有Z轴运动滑块(6)，所述喷头固定杆(11)的另一端通过所述Z轴运动滑块(6)与所述Z轴滚珠丝杠(4)连接，且可以带动所述喷头(12)沿所述Z轴滚珠丝杠(4)运动，实现对轴类件的喷涂作业。

【技术特征摘要】
1.一种轴类件深型腔喷墨系统，其特征在于，包括相互垂直设置的X轴运动机构和Z轴运动机构，以及设于所述Z轴运动机构上的冷却及润滑机构；其中，所述X轴运动机构包括X轴传动单元，该X轴传动单元包括X轴伺服电机(1)和X轴滚珠丝杠(3)，所述X轴伺服电机(1)的输出轴与X轴滚珠丝杠(3)连接，所述X轴滚珠丝杠(3)上套设有X轴运动滑块(5)；所述Z轴运动机构包括Z轴伺服电机(2)和Z轴滚珠丝杠(4)，该Z轴滚珠丝杠(4)一端与所述Z轴伺服电机(2)的输出轴连接，另一端与所述X轴运动滑块(5)连接，所述Z轴运动机构在X轴伺服电机(1)的驱动作用下，通过所述X轴运动滑块(5)沿所述X轴滚珠丝杠(3)运动；所述冷却及润滑机构包括喷头固定杆(11)及设于该喷头固定杆(11)其中一端部的喷头(12)，所述Z轴滚珠丝杠(4)上设有Z轴运动滑块(6)，所述喷头固定杆(11)的另一端通过所述Z轴运动滑块(6)与所述Z轴滚珠丝杠(4)连接，且可以带动所述喷头(12)沿所述Z轴滚珠丝杠(4)运动，实现对轴类件的喷涂作业。2.根据权利要求1所述的一种轴类件深型腔喷墨系统，其特征在于，所述X轴运动机构包括X轴传感单元，该X轴传感单元包括X轴原位传感器(7)，其设于所述X轴运动滑块(5)一侧，且可随所述X轴运动滑块(5)一起沿所述X轴滚珠丝杠(3)运动。3.根据权利要求2所述的一种轴类件深型腔喷墨系统，其特征在于，所述X轴原位传感器(7)中间设有带通孔的矩形薄板，该矩形薄板通过焊接的方式与所述X轴滚珠丝杠(3)右端面固定连接。4.根据权利要求2所述的一种轴类件深型腔喷墨系统，其特征在于，所述X轴传感单元包括X轴末位传感器(8)，其设于所述X轴滚珠丝杠(3)末端的侧面上。5.根据权利要求4所述的一种轴类件深型腔喷墨系统，其特征在于，所述X轴末位传感器(8)上部为槽状结构，该槽状结构的两槽壁为矩形结构，两槽壁底端面设有螺栓孔；所述X轴末位传感器(8)下部为中间开有通孔的矩形薄板。6.根据权利要求1-5中...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝思，冯仪，余俊，刘家怀，汪祥，陈志林，曹超，
申请(专利权)人：武汉新威奇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42